ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 04.02.2024
Просмотров: 119
Скачиваний: 0
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Говоря о целях и путях теоретического исследования вообще, А. Эйнштейн отмечал, что «теория преследует две цели: 1. Охватить по возможности все явления в их взаимосвязи (полнота). 2. Добиваться этого, взяв за основу как можно меньше логически взаимно связанных логических понятий и произвольно установленных соотношений между ними (основных законов и аксиом). Эту цель я буду называть "логической единственностью"».
Научная теория – сложное образование, в современной литературе по истории и философии науки ее структура позиционируется как система, состоящая из следующих элементов: исходные положения - понятия, принципы; идеализированный объект – абстрактная модель определенного фрагмента реальности; логика теории - совокупность образцов, схем решения некоторых конкретных задач; мировоззренческие, аксиологические, социокультурные установки; совокупность законов и утверждений, выведенных в качестве следствий из основоположений данной теории в соответствии с конкретными принципами; символические обобщения – терминологический тезаурус.
Отметим требования, которые предъявляются и научной теории. К ним относятся: 1) адекватность своему объекту, 2) максимально возможная полнота описания данной предметной области, 3) внутренняя непротиворечивость — согласованность с известными и проверенными фактами, для описания и объяснения которых она выдвинута, согласованность фактов с известными законами науки, 4) связь всех ее положений и выводов, их логическое обоснование, 5) принципиальная проверяемость, 6) простота теории, т.е. способность объяснить все известные факты из одного исходного положения.
В содержательном плане структура научной теории может быть представлена в виде следующих компонентов: математического аппарата, концептуального аппарата и теоретической схемы. Математический аппарат необходим, прежде всего, для расчета экспериментальных ситуаций, являющихся средством обоснования и подтверждения полученных теоретических знаний. Кроме того, в развитой теории он выполняет функцию развертывания или преобразования абстрактных (идеальных) объектов путем дедуктивного вывода. Математизация правил преобразования абстрактных объектов теории дает возможность получать новое знание, не обращаясь к эксперименту и наблюдению, т. е. не выходя за рамки теоретической деятельности. О действительной математизации той или иной науки можно говорить только в том случае, когда математические методы начинают применяться в ней не только для обработки результатов экспериментальных исследований, но и для поиска новых закономерностей, построения теории создания специального формализованного языка этой науки.
Для математизации той или иной научной дисциплины необходима параллельная, и даже предварительная, разработка адекватного концептуального аппарата. Теоретические схемы и математический аппарат всегда употребляются в контексте определенного понятийного окружения. В этом смысле концептуальный аппарат необходим для понятийного закрепления теоретических схем и математического аппарата данной теории.
Внутренний скелет теории образует теоретические схемы – совокупность абстрактных объектов, ориентированных, с одной стороны, на применение соответствующего математического аппарата, а с другой – на мысленный эксперимент, т. е. на проектирование возможных экспериментальных ситуаций. Они представляют собой особые идеализированные представления (теоретические модели), которые часто выражаются графически. Теоретические схемы выражают также особое видение мира под определенным углом зрения, заданным в теории. Выделяют следующие основные типы теоретических схем: частные, общенаучные (фундаментальные) теоретические схемы, также специальные и общую научную картину мира… В научной теории имеют место три основных вида теоретических схем: функциональные, поточные и структурные.
Теоретические схемы играют важную роль в развёртывании теории. Вывод из фундаментальных уравнений теории их следствий (частных теоретических законов) осуществляется не только за счёт формальных математических и логических операций над высказываниями, но и за счёт содержательных приёмов – мысленных экспериментов с абстрактными объектами теоретических схем, позволяющих редуцировать фундаментальную теоретическую схему к частным.
Допустим, что из основных уравнений ньютоновской механики необходимо получить выражение для механического закона малых колебаний. Вывод этого следствия осуществляется следующим образом. Вначале эксплицируется фундаментальная теоретическая схема, обеспечивающая интерпретацию математических выражений для фундаментальных законов механики. Ее редуцируют к частной теоретической схеме, которая представляет собой модель малых механических колебаний – осциллятор. Эту модель получают в качестве конкретизации фундаментальной теоретической схемы механики путем учета в ней особенностей малых колебаний, которые обнаруживает реальный опыт. Предполагается, что сила, меняющая состояние движения материальной точки, есть квазиупругая сила. Выбирается такая система отсчета, в которой движение материальной точки предстает как ее периодическое отклонение и возвращение к положению равновесия. В результате конструируется теоретическая схема механических колебаний, которая служит основанием для вывода уравнения малых колебаний. К этой схеме прилагаются уравнения движения, выражающие второй закон Ньютона.
Исходя из особенностей модели малых колебаний, в уравнение F = ma подставляют выражение для квазиупругой силы F = -kx; где x – отклонение точки от положения равновесия, а k – коэффициент упругости. В результате на основе уравнения, выражающего второй закон Ньютона, получают выражение для закона малых колебаний ma + kx = 0.
Описанная процедура вывода в своих основных чертах универсальна и используется при развёртывании различных теорий эмпирических наук.
Модель, лежащую в основании теории, Степин называет фундаментальной теоретической схемой. В состав теории входят также производные от этой модели частные теоретические схемы, независимые по отношению друг к другу. Абстрактные объекты этих частных схем представляют собой модификаций абстрактных объектов фундаментальной теоретической схемы. Следствиями основных законов теории являются частные теоретические законы, сформулированные относительно абстрактных объектов частных теоретических схем.
Даже весьма развитые и математизированные теории физики развёртываются не только за счёт формально-логических и математических приёмов, но и за счёт мысленных экспериментов с абстрактными объектами теоретических схем, экспериментов, в процессе которых на базе фундаментальной теоретической схемы конструируются частные. Последняя деятельность имеет характер решения творческой теоретической задачи. Полученные решения могут включаться в состав теории и служить образцами для последующего теоретического поиска, связанного с применением данной теории к некоторым конкретным ситуациям.
В свете сказанного можно уточнить представление о теории как математическом аппарате и его интерпретации.
Во-первых, аппарат нельзя понимать как формальное исчисление, развёртывающееся только в соответствии с правилами математического оперирования. Лишь отдельные фрагменты этого аппарата строятся подобным способом. «Сцепление» же их осуществляется за счёт обращения к теоретическим схемам, которые эксплицируются в форме особых модельных представлений, что позволяет, проводя мысленные эксперименты над абстрактными объектами таких схем, корректировать преобразования уравнений принятого формализма.
Во-вторых, следует уточнить само понятие интерпретации. Известно, что интерпретация уравнений обеспечивается их связью с теоретической моделью, в объектах которой выполняются уравнения, и связью уравнений с опытом. Последний аспект называется эмпирической интерпретацией. Эмпирическая интерпретация достигается за счёт особого отображения теоретических схем на объекты тех экспериментально-измерительных ситуаций, на объяснение которых претендует модель.
В генезисе теория может иметь несколько стадий. Например, «каждая сохраняющая свое значение физическая теория проходит три стадии развития. На первой стадии она является предметом спора между специалистами; на второй стадии специалисты соглашаются друг с другом, что эта теория лучше всего объясняет имеющиеся данные, хотя и может со временем оказаться несовместимой с новыми данными; на третьей стадии теория приобретает такой вид, когда считается невероятным, чтобы какие-либо новые данные могли сделать больше, чем только несколько видоизменить ее».
Каким же образом осуществляется такое развёртывание? Ответ на этот вопрос во многом зависит от того, как понимается строение теории, насколько глубоко выявлена её содержательная структура.
Долгое время в логико-методологической литературе доминировало представление о теории как гипотетико-дедуктивной системе. Структура теории рассматривалась по аналогии со структурой формализованной математической теории и изображалась как иерархическая система высказываний, где из базисных утверждений верхних ярусов строго логически выводятся высказывания нижних ярусов вплоть до высказываний, непосредственно сравнимых с опытными фактами. Правда, затем эта версия была смягчена и несколько модифицирована, поскольку выяснилось, что в процессе вывода приходится уточнять некоторые положения теории, вводить в неё дополнительные допущения.
Но в таком случае возникают вполне уместные вопросы: когда и как такие допущения вводятся, в чем их сущность, имеются ли какие-либо, пусть скрытые, нормативы, которые регулируют этот процесс, а если имеются, в чем они заключаются? При рассмотрении теории только с формальной стороны, как системы высказываний, ответить на эти вопросы невозможно. Но если обратиться к анализу содержательной структуры теории, если учесть, что теоретические высказывания вводятся относительно абстрактных объектов, связи и отношения которых составляют смысл теоретических высказываний, то тогда обнаруживаются новые особенности строения и функционирования теории.
Иерархической структуре высказываний соответствует иерархия взаимосвязанных абстрактных объектов. Связи же этих объектов образуют теоретические схемы различного уровня. И тогда развёртывание теории предстаёт не только как оперирование высказываниями, но и как мысленные эксперименты с абстрактными объектами теоретических схем.
Фундаментальные уравнения теории приобретают физический смысл и статус физических законов благодаря отображению на фундаментальную теоретическую схему. Но было бы большим упрощением считать, что таким образом обеспечивается физический смысл и теоретических следствий, выводимых из фундаментальных уравнений. Чтобы обеспечить такой смысл, нужно ещё уметь конструировать на основе фундаментальной теоретической схемы частные теоретические схемы. Нетрудно, например, установить, что математические выражения для законов Ампера, Био-Савара и т. д., выведенные из уравнений Максвелла, уже не могут интерпретироваться посредством фундаментальной теоретической схемы электродинамики. Они содержат в себе специфические величины, смысл которых идентичен признакам абстрактных объектов соответствующих частных теоретических схем, в которых векторы электрической, магнитной напряжённости и плотности тока в точке замещаются другими конструктами: плотностью тока в некотором объёме, напряжённостями поля, взятыми по некоторой конечной пространственной области, и т. д.
Вся эта сложная система взаимодействующих друг с другом теорий фундаментального и частного характера образует массив теоретического знания некоторой научной дисциплины.
Основным особенностям теории, независимо от того, к какому типу или виду она относится, являются:
1. Теория не есть отдельно взятые научные достоверные положения, а их совокупность, объединяющая знания, прежде всего о самом предмете исследования и его закономерностях во всей совокупности целостного содержания;
2. Знание становится теорией тогда, когда она не просто описывает определенную совокупность фактов и закономерностей, а объясняет их, т. е. вскрывает причины и глубину явлений;
3. Обязательным для теории является обоснование, доказательство входящих в нее положений. Нет обоснования – нет и теории;
4. Теория должна стремиться описать как можно больший круг явлений и направленно углублять знания о них;
5. Степень обоснованности определяющего начала теории, отражающего фундаментальную закономерность предмета исследования, определяет характер теории.
При формировании теории, как основной формы бытия научно-теоретического познания, прежде всего, выбирают предметную область, которая должна быть подвергнута теоретическому анализу, выявляют начало, обоснование всеобщего принципа, основного понятия теории, выяснения диалектической связи сущности с формами проявления, эмпирическими фактами.